CO2 vs. Faserlaser vs. UV-Laser – Was ist der Unterschied?

Faserlaser sind die erste Wahl zum Markieren und Gravieren von Teilen und insbesondere von Metall. Sie sind in vielen Branchen sehr gut etabliert und werden häufig in Fertigungslinien, Werkstätten und mehr auf der ganzen Welt eingesetzt.

Da die meisten Faserlasermodule mehr als 100.000 Betriebsstunden haben, bevor eine Wartung erforderlich ist, sind sie außergewöhnlich zuverlässig (andere Komponenten in einem Lasermarkierungssystem erfordern jedoch möglicherweise eine regelmäßige Wartung). Darüber hinaus sind Faserlasergravierer sehr flexibel und einfach zu bedienen, da sie leicht angepasst werden können, um eine größere Tiefe zu erreichen.

Sie arbeiten mit einer Wellenlänge von 1.064 nm und eignen sich sehr gut für Metalle, können aber auch für eine viel breitere Palette von Materialien eingesetzt werden. Aus diesem Grund werden sie am häufigsten für Rückverfolgbarkeitsmarkierungen wie Barcodes, QR-Codes und Text verwendet. Darüber hinaus wird ihre Verwendung für andere Grafiken auf Dingen wie personalisierten Artikeln, Schaltern, Telefonen und Schmuck von Tag zu Tag beliebter.

Wie funktionieren Faserlasergravierer?

Wenn ein Faserlaser auf ein Objekt trifft, verdampft er das Oberflächenmaterial, um tiefer liegendes Material freizulegen, und „schnitzt“ im Wesentlichen durch chemische und physikalische Veränderungen. Diese Veränderungen werden durch die Reaktion der Lichtenergie (Photonen) im Zielbereich verursacht.

Faserlaser verfügen über eine hohe elektrooptische Umwandlungseffizienz. Laienhaft ausgedrückt bedeutet dies, dass sie einen größeren Teil der Energie in Licht umwandeln (im Vergleich zu CO2). In der Realität bedeutet dies, dass Faserlasersysteme weniger Energie benötigen, um ein Material zu bearbeiten, was zu einem geringen Stromverbrauch für eine Faserlaser-Markierungsmaschine führt.

Arten von Faserlasern

Es gibt zwei gängige Arten von Faserlasern, die von den Herstellern angeboten werden. Wir bieten beide Arten an, um dem Budget des Benutzers gerecht zu werden. Der Hauptunterschied zwischen diesen Technologietypen besteht in der Vielfalt der Impulsbreiten und -frequenzen.

Q-Switched

Früher war dies die am weitesten verbreitete Art von Faserlaserquelle, sie ist auch die günstigste. Sie sind typischerweise nicht so effizient und verfügen auch nicht über ein so breites Spektrum an Pulsmodulationen. Dies bedeutet wiederum, dass sie weniger flexibel sind als ein MOPA-Laser und viel anfälliger für die Verformung verschiedener Materialien sind.

MOPA

Ein MOPA-Laser ist viel flexibler, sie sind weitaus beliebter und weit verbreiteter geworden, aber nicht alle MOPA-Systeme sind gleich. Gute MOPA-Systeme verfügen über eine große Auswahl an Impulsbreiten- und Frequenzanpassungen, sie eignen sich für mehr Materialien und sind bei korrekter Einrichtung weniger anfällig für unerwünschte Verformungen. Allerdings sind MOPA-Laserquellen, wie bereits erwähnt, an sich sehr unterschiedlich, wobei sowohl Qualität als auch Modulationsvielfalt von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich sind. Leider gibt es mittlerweile viele MOPA-Systeme auf dem Markt mit nur einer oder zwei Impulsbreiten und PRF0. Sie werden als für Metall geeignet vermarktet, sind aber nicht besonders gut darin, da man sich realistischerweise mehr als 5 Impulsbreiten wünschen würde effektiv arbeiten (unsere eigenen Systeme haben 16).

Vorteile

• Vielfältiges Anwendungsspektrum
• Lange Lebensdauer und wartungsfreie Zeit
• Schnelle Gravurgeschwindigkeiten

Nachteile

• Teurer als CO2-Laser
• Weniger vielseitig zum Markieren als UV
• Nicht geeignet für einige organische Materialien (Holz, Glas, Stoff usw.)

Faserlaser sind die erste Wahl zum Markieren und Gravieren von Teilen und insbesondere von Metall. Sie sind in vielen Branchen sehr gut etabliert und werden häufig in Fertigungslinien, Werkstätten und mehr auf der ganzen Welt eingesetzt.

Da die meisten Faserlasermodule mehr als 100.000 Betriebsstunden haben, bevor eine Wartung erforderlich ist, sind sie außergewöhnlich zuverlässig (andere Komponenten in einem Lasermarkierungssystem erfordern jedoch möglicherweise eine regelmäßige Wartung). Darüber hinaus sind Faserlasergravierer sehr flexibel und einfach zu bedienen, da sie leicht angepasst werden können, um eine größere Tiefe zu erreichen.

Sie arbeiten mit einer Wellenlänge von 1.064 nm und eignen sich sehr gut für Metalle, können aber auch für eine viel breitere Palette von Materialien eingesetzt werden. Aus diesem Grund werden sie am häufigsten für Rückverfolgbarkeitsmarkierungen wie Barcodes, QR-Codes und Text verwendet. Darüber hinaus wird ihre Verwendung für andere Grafiken auf Dingen wie personalisierten Artikeln, Schaltern, Telefonen und Schmuck von Tag zu Tag beliebter.

Wie funktionieren CO2-Laser?

CO2-Laserschneider und -gravierer eignen sich hervorragend für organische Materialien wie Gummi, Holz, Papier, Glas und Keramik. Auch zum Schneiden von Acryl und anderen Kunststoffen sind sie die erste Wahl.

CO2-Systeme gehören zu den am häufigsten zum industriellen Gravieren und Schneiden verwendeten Lasertypen. Kleinere Geräte mit geringem Stromverbrauch werden aufgrund ihrer geringen Kosten am häufigsten von Bastlern verwendet (aber sie haben auch eine weitaus kürzere Betriebslebensdauer).

Wie arbeiten Sie?

Sie nutzen CO2-Gas in einer versiegelten Röhre als Lasermedium und arbeiten mit einer Wellenlänge von 10.600 nm. Im Gegensatz zu anderen Technologien gibt es CO2-Laser typischerweise im Plotterformat, sie sind jedoch auch in einer versiegelten Einheit erhältlich.

FORMATE

Plotter (Plotterlaser)

Ein Plottersystem ist ein Bewegungssystem, das in der Regel mehrere Stepper oder Servos, Schienen und Riemen enthält. Daran sind eine Reihe von 3 oder 4 Spiegeln befestigt, die den Strahl durch Ablenkung zu einem Fokuswagen leiten, der normalerweise eine einschichtige plankonvexe Linse enthält.

Während des Betriebs bewegt sich die Linse über den Arbeitsbereich, der normalerweise groß und rechteckig ist, um den fokussierten Laser auf das Werkstück zu richten.

Versiegelt (Galvo-Laser)

Dabei handelt es sich um eine versiegelte Einheit, die typischerweise zwei Spiegel enthält, die an Galvanometern befestigt sind. Der Strahl wird durch eine feste Linse, eine sogenannte F-Theta-Linse, auf die Wellenlänge von 1 µm fokussiert. Der Arbeitsbereich wird durch die Eigenschaften des Objektivs begrenzt und ist normalerweise recht klein und kreisförmig. In der Fachsprache spricht man von einem Strahlablenkungslaser.

TECHNOLOGIEN

DC-CO2-Laser

Dies sind die in Herstellersystemen am häufigsten vorkommenden Lasertypen, da sie relativ kostengünstig sind. Sie sind zwar effektiv, aber langsamer als HF-Systeme. Darüber hinaus nimmt die Laserleistung allmählich ab und sie haben eine kürzere Lebensdauer (Hersteller geben zwar möglicherweise 10.000 Stunden an, dies gilt jedoch nur bei Verwendung bei niedrigen Leistungseinstellungen).

RF CO2 Laser Systems

HF-Systeme mögen teurer sein, aber die Vorteile überwiegen oft die Kosten. Wir entscheiden uns bei vielen unserer Maschinen für diese Technologie, damit sie mit viel höheren Geschwindigkeiten arbeiten können. Tatsächlich sind unsere Systeme in der Regel mehr als doppelt so schnell wie die anderer Hersteller. Im Gegensatz zu Gleichstrom bleibt die Leistungsabgabe des Lasers über die gesamte Lebensdauer nahezu konstant. Darüber hinaus kann die Qualität der Strahlabgabe und die Lebenserwartung bei über 20.000 Stunden liegen (fast 8 Jahre Einschichtbetrieb), so dass es sich bei der Betrachtung von CO2-Laserschnitten um ein Kinderspiel handeltrs.

Vorteile

• Kann organische Materialien und Glas markieren
• Gute Gravurgeschwindigkeiten
• Niedrigere Kosten (ausgenommen Galvo-Laser)

Nachteile

• Kürzere Lebensdauer
• Schwierigkeiten beim Markieren von Metallen
• Weniger genau als die anderen Technologien